Лекция Развитие топливно-энергетического комплекса (тэк) страны

Основные типы компоновки турбинного и котельного оборудования
Машинный зал разделяют по высоте на две части: верхнюю, в которой находится турбоагрегат, и нижнюю, в которой размеща­ют вспомогательное оборудование — конден­сатор турбины (между колоннами фундамен­та турбоагрегата), регенеративные подогре­ватели, конденсатные и питательные насосы, иногда циркуляционные насосы, трубопрово­ды охлаждающей воды и др.
Нижнюю часть машинного зала называют конденсационным помещением. Вверху машинного зала устанавливают мостовой электрический край с основным крюком гру­зоподъемностью до 125 т и малым крюком грузоподъемностью до 20 т. Грузоподъем­ность основного крюка мостового крана вы­бирают по массе наиболее тяжелой части турбоагрегата (статора электрического гене­ратора или др.).
В перекрытии над конденсационным по­мещением устраивают проемы (люки) для обслуживания краном вспомогательного обо­рудования.
Вокруг турбоагрегата и вдоль стен устраи­вают галереи и переходы. Такое размещение турбоагрегата называют островным.
Существуют два типа размещения турбо­агрегатов в машинном зале: продольное, при котором продольные оси турбоагрегата и ма­шинного зала параллельны (или совпадают), и поперечное, при котором эти оси взаимно перпендикулярны.
При продольном размещении турбоагре­гатов пролеты машинного зала и мостового крана относительно невелики. При этом удобно размещается вспомогательное обору­дование, просты подвод и отвод охлаждаю­щей воды конденсаторов турбин, помещение имеет хорошее естественное освещение. Од­нако в этом случае длина машинного зала обычно больше длины котельной, удлиняют­ся главные трубопроводы. Продольное раз­мещение турбоагрегатов широко применяли ранее.
На электростанциях с блочной структу­рой, при которой главный корпус составляет­ся из одинаковых секций, включающих от­дельные блоки, для гармоничного сочетания котельной и машинного зала принято, как правило, поперечное размещение турбоагре­гатов. Турбоагрегаты размещают турбинами со стороны котельной, а электрическими ге­нераторами со стороны наружной стены ма­шинного зала. При этом улучшается подвод паропроводов к турбинам и отвод электри­ческого тока из генераторов, сокращаются длины паропроводов и выводов электрическо­го тока. Пролеты машинного зала и мосто­вого крана при такой компоновке возраста­ют приблизительно на 30%, однако общая длина машинного зала сокращается.
На отечественных блочных электростанциях продольное размещение применено лишь для турбоагрегатов 800 МВт.
У торцевых стен машинного зала, а так­же между отдельными группами турбоагре­гатов электростанции предусматривают мон­тажные площадки на уровне пола конденса­ционного этажа. На этом же уровне по всей длине машинного зала, близ наружной (фасадной) стены машинного зала, проклады­вают железнодорожный путь широкой колеи.
Компоновка оборудования машинного за­ла должна предусматривать свободные места для выемки ротора электрогенератора, а так­же трубок конденсаторов турбин.
Для прокладки трубопроводов охлаждаю­щей воды, размещения конденсатных насосов турбин и т. д. на многих электростанциях выполнены подвальные помещения глубиной около 2,5 м.
В компоновках новых ТЭЦ подвальное помещение главного корпуса не применяет­ся ввиду частого его затопления при разры­ве трубопроводов сетевой воды или грунто­выми водами. На КЭС отказ от подвального помещения привел бы к необходимости повы­сить давление, развиваемое циркуляционны­ми насосами для подачи охлаждающей воды в конденсаторы турбины.
Каркас здания машинного зала и всего главного корпуса в целом образуется метал­лическими (стальными) или железобетонны­ми колоннами, связанными между собой го­ризонтальными балками (ригелями).
Продольный шаг колонн современных электростанций достигает 12 м. Эта величина кратна модулю (длина элемента 3 м) сбор­ного железобетона, как и строительные раз­меры различных других частей здания. На­пример, проемы машинного зала равны 39, 45, 51, 54 м и т. д.
Тип компоновки котельной зависит от ви­да топлива, способа его подготовки, типа па­рового котла. При использовании газа и мазута отпадают бункерное отделение, обо­рудование пылеприготовления, золоуловители, багерные насосные. Для различных углей типа АШ применяют систему пылеприготовления с промежуточным бункером угольной пыли, шаровые барабанные тихоходные мельницы, размещаемые на первом этаже бункерного отделения. Тощие и каменные угли размалы­вают в среднеходных или молотковых мель­ницах, бурые угли — в молотковых или мель­ницах-вентиляторах. Мельницы этих типов устанавливают близ топочной камеры, в по­мещении котельной, применяя систему пыле­приготовления с непосредственным вдувани­ем пыли.
Ранее применяли преимущественно паровые котлы с П-образной компоновкой. Для крупных энергоблоков 500 и 800 МВт на экибастузских и канско-ачинских углях приме­няют Т-образные котлы с двумя конвектив­ными шахтами и одной топочной камерой. Такие котлы применяли и ранее на отдель­ных установках, использующих АШ и в осо­бенности экибастузские угли, характеризующиеся твердой абразивной золой, вызывающей сильный износ металла трубок котла.
В газомазутных энергоблоках широко при­меняют регенеративные воздухоподогрева­тели (РВП), в пылеугольных энергоблоках 500 и 800 МВт — трубчатые воздухоподогре­ватели.
Колонны каркаса котельного помещения выполняют также с продольным шагом 12 м. Вместе с колоннами машинного зала они об­разуют единый каркас здания главного кор­пуса.
Внутренние колонны машинного зала и ко­тельной соединяются между собой в преде­лах промежуточного помещения поперечны­ми горизонтальными балками (ригелями). Это обеспечивает устойчивость главного корпуса против ветровой нагрузки.
Паровые котлы выполняли ранее с кор­пусом, опирающимся на собственный фунда­мент. В настоящее время каркас парового котла подвешивают к мощной «хребтовой» балке, через которую нагрузка от веса котла передается на основные колонны и фунда­мент здания котельной.
Над котлами может передвигаться мосто­вой электрический кран грузоподъемностью главного крюка до 60 т и вспомогательного до 10 т.
В условиях умеренного и теплого климата воздухоподогреватели, а также золоулови­тели (электрофильтры) и дымососы устанав­ливают на открытом воздухе близ наружной стены котельной. Над этими устройствами размещают грузоподъемные механизмы (мос­товые электрические краны и т. п.). При су­ровом холодном климате на востоке нашей страны на электростанциях Экибастузского и Канско-Ачинского комплексов трубчатые воздухоподогреватели устанавливают в при­стройке к котельному помещению.
Часть помещений котельной и машинного зала, в которых находится оборудование од­ного энергоблока, называют ячейкой главно­го корпуса. При установке на электростан­ции, как обычно, шести — восьми энергобло­ков главный корпус составляется из соответ­ствующего числа одинаковых ячеек. Харак­терным размером ячейки является ее шири­на. В зависимости от мощности энергоблока, вида топлива, типа размещения турбоагрега­тов в машинном зале (продольного или по­перечного) ширина ячейки, кратная 12 м, изменяется в широких пределах – от 36 до 96 м (в машинном зале).